JP2020158826A - 蒸着マスク - Google Patents
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Abstract
【課題】蒸着領域が薄膜で形成された蒸着マスクにおいて、薄膜と薄膜を保持する保持枠との間の安定した接続構造を提供すること。【解決手段】蒸着マスクは、複数の開口が設けられた、薄膜状のマスク箔と、接着層を介して第1層と第2層とが積層された積層構造を有し、前記マスク箔の周囲に設けられた保持枠と、前記マスク箔と前記保持枠との間に設けられた接続部材と、を有し、前記保持枠は、前記第1層と前記第2層との間にせん断力が加わったときに、前記第1層と前記第2層とが互いにずれることを抑制する固定部を複数有し、前記複数の固定部は、それぞれ前記保持枠に沿って設けられ、前記保持枠の辺の端部付近よりも中央部付近の方が密に設けられる。【選択図】図4
Description
本発明の実施形態の一つは、蒸着マスクに関する。特に、本発明の実施形態の一つは、薄膜状のマスク箔を備えた蒸着マスクに関する。
フラットパネル型表示装置の一例として、液晶表示装置や有機EL(Electroluminescence)表示装置が挙げられる。これらの表示装置は、絶縁体、半導体、導電体などの様々な材料を含む薄膜が基板上に積層された構造体である。これらの薄膜が適宜パターニングされ、接続されることで、表示装置としての機能が実現される。
薄膜を形成する方法は、大別すると気相法、液相法、固相法に分類される。気相法は物理的気相法と化学的気相法に分類される。物理的気相法の代表的な例として蒸着法が知られている。蒸着法のうち最も簡便な方法が真空蒸着法である。真空蒸着法は、高真空下において材料を加熱することで、材料を昇華又は蒸発させて材料の蒸気を生成する(以下、これらを総じて気化という)。この材料を堆積させるための領域(以下、蒸着領域)において、気化していた材料が固化し、堆積することで材料の薄膜が得られる。蒸着領域に対して選択的に薄膜が形成され、それ以外の領域(以下、非蒸着領域)には材料が堆積しないようにするために、マスク(蒸着マスク)を用いて真空蒸着が行われる(特許文献1及び2参照)。
特許文献1及び2では、蒸着領域が薄膜で形成された蒸着マスクが開示されているが、蒸着領域の薄膜の形状と位置の精度を向上させるためには、当該薄膜を保持枠に安定して接続すると共に、その形状を精度よく保持する構造が要求される。本発明の実施形態の一つは、蒸着領域が薄膜で形成された蒸着マスクにおいて、薄膜と薄膜を保持する保持枠との間の安定した接続構造を提供すると共に、高い位置精度を有する蒸着マスクを提供することを課題の一つとする。
本発明の一実施形態に係る蒸着マスクは、複数の開口が設けられた、薄膜状のマスク箔と、接着層を介して第1層と第2層とが積層された積層構造を有し、前記マスク箔を囲むように設けられた保持枠と、前記マスク箔と前記保持枠との間に設けられた接続部材と、を有し、前記保持枠は、前記第1層と前記第2層との間にせん断力が加わったときに、前記第1層と前記第2層とが互いにずれることを防止する固定部を複数有し、前記複数の固定部は、それぞれ前記保持枠に沿って配列され、前記保持枠の辺の端部付近よりも中央部付近の方が密に配置される。
本発明の一実施形態に係る蒸着マスクは、複数の開口が設けられた、薄膜状のマスク箔と、接着層及び固定部を介して第1層と第2層とが積層された積層構造を有し、前記マスク箔の周囲に設けられた保持枠と、前記マスク箔と前記保持枠との間に設けられた接続部材と、を有し、前記固定部と前記第1層との接着強度は、前記接着層と前記第1層との接着強度よりも強く、前記固定部と前記第2層との接着強度は、前記接着層と前記第2層との接着強度よりも強く、前記固定部は、前記保持枠に沿って設けられ、前記保持枠の辺の端部付近よりも中央部付近の方が密に設けられる。
以下、本発明の各実施形態について、図面等を参照しつつ説明する。但し、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲において様々な態様で実施することができ、以下に例示する実施形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合がある。しかし図面に示す例は、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の構成には、同一の符号の後にアルファベットを付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
本発明において、ある一つの膜に対してエッチングや光照射を行うことで複数の膜を形成した場合、これら複数の膜は異なる機能、役割を有することがある。しかしながら、これら複数の膜は同一の工程で同一層として形成された膜に由来し、同一の層構造、同一の材料を有する。したがって、これら複数の膜は同一層に存在しているものと定義する。
本明細書および特許請求の範囲において、ある構造体の上に他の構造体が配置された態様を表現する際に、単に「上に」と表記する場合、特に断りの無い限りは、ある構造体に接するように、その構造体の直上に他の構造体が配置される場合と、ある構造体の上方に、さらに別の構造体を介して他の構造体が配置される場合と、の両方を含むものと定義される。なお、以下の説明において、マスク箔310から接続部材350に向かう方向を「上」又は「上方」といい、その逆の方向を「下」又は「下方」という。
〈第1実施形態〉
図1〜図17を用いて、本発明の一実施形態に係る蒸着マスク、蒸着マスクの製造方法、及び蒸着マスクが用いられる蒸着装置について説明する。
図1〜図17を用いて、本発明の一実施形態に係る蒸着マスク、蒸着マスクの製造方法、及び蒸着マスクが用いられる蒸着装置について説明する。
[蒸着装置10の構成]
図1〜図3を用いて、本発明の一実施形態に係る蒸着装置10の構成について説明する。蒸着装置10は多様な機能を有する複数のチャンバを備えている。以下に示す例は複数のチャンバのうち1つの蒸着チャンバ100を示す例である。図1は、本発明の一実施形態に係る蒸着装置の正面図である。図2は、本発明の一実施形態に係る蒸着装置の側面図である。なお、正面図とは、以下の被蒸着基板104を、その主面の法線方向に蒸着チャンバ100を見た図である。側面図とは、被蒸着基板104の進行方向に蒸着チャンバ100を見た図である。
図1〜図3を用いて、本発明の一実施形態に係る蒸着装置10の構成について説明する。蒸着装置10は多様な機能を有する複数のチャンバを備えている。以下に示す例は複数のチャンバのうち1つの蒸着チャンバ100を示す例である。図1は、本発明の一実施形態に係る蒸着装置の正面図である。図2は、本発明の一実施形態に係る蒸着装置の側面図である。なお、正面図とは、以下の被蒸着基板104を、その主面の法線方向に蒸着チャンバ100を見た図である。側面図とは、被蒸着基板104の進行方向に蒸着チャンバ100を見た図である。
図1に示すように、蒸着チャンバ100は、隣接するチャンバとロードロック扉102で仕切られている。蒸着チャンバ100は、蒸着チャンバ100の内部を高真空の減圧状態、又は窒素やアルゴンなどの不活性ガスで満たされた状態に維持することができる。したがって、図示しない減圧装置やガス吸排気機構などが蒸着チャンバ100に接続される。
蒸着チャンバ100は、蒸着膜が形成される対象物を収納可能な構成を有する。以下、この対象物として板状の被蒸着基板104が用いられる例について説明する。図1及び図2に示すように、被蒸着基板104の主面に対向する位置に蒸着源112が配置される。蒸着源112は、概ね長方形の形状を有し、被蒸着基板104の一つの辺(図1及び図2の例では被蒸着基板104の短辺)に沿って配置されている。このような蒸着源112をリニアソース型という。リニアソース型の蒸着源112が用いられる場合、蒸着チャンバ100は被蒸着基板104と蒸着源112とが相対的に移動する構成を有する。図1では、蒸着源112が固定され、その上を被蒸着基板104が移動する例が示されている。被蒸着基板104の移動は、移動機構110によって行われる。
蒸着源112には蒸着される材料が充填される。蒸着源112は、当該材料を加熱する加熱部122(後述する図3参照)を有する。蒸着源112の加熱部122によって材料が加熱されると、加熱された材料は気化し、蒸気となって蒸着源112から被蒸着基板104に向かう。材料の蒸気が被蒸着基板104の表面へ到達すると、当該蒸気は冷却されて固化し、被蒸着基板104の表面に材料が堆積する。このようにして被蒸着基板104の上(図2では、被蒸着基板104の蒸着源112に対向する側の面上)に当該材料の薄膜が形成される。
図2に示すように、蒸着チャンバ100は、被蒸着基板104及び蒸着マスク300を保持するためのホルダ108、ホルダ108を移動するための移動機構110、及びシャッタ114などをさらに備える。ホルダ108によって被蒸着基板104及び蒸着マスク300の互いの位置関係が維持される。移動機構110によって被蒸着基板104及び蒸着マスク300が蒸着源112に対して移動する。シャッタ114は蒸着源112の開口部130(図3参照)に対向する位置において、開口部130を覆う又は露出するように移動可能に設けられている。シャッタ114が蒸着源112の上に移動することで、シャッタ114は蒸着源112によって加熱された材料の蒸気を遮蔽する。シャッタ114が蒸着源112と重畳しない位置に移動することで、当該材料の蒸気はシャッタ114によって遮蔽されず、被蒸着基板104に到達することができる。シャッタ114の開閉は、図示しない制御装置によって制御される。
図1に示す例では、リニアソース型の蒸着源112を示したが、蒸着源112は上記の形状に限定されず、任意の形状を有することができる。例えば、蒸着源112の形状は、蒸着に用いられる材料が被蒸着基板104の重心及びその付近に選択的に配置された、いわゆるポイントソース型と呼ばれる形状であってもよい。ポイントソース型の場合には、被蒸着基板104と蒸着源112との相対的な位置が固定され、被蒸着基板104を回転するための機構が蒸着チャンバ100に設けられてもよい。また、図1及び図2に示す例では、基板の主面が垂直又は垂直に近い状態になるように基板及び蒸着マスク300を立てて配置する縦型蒸着装置を示したが、蒸着マスク300は、基板の主面が水平方向と平行になるように基板を配置する横型蒸着装置に用いることもできる。
図3は、本発明の一実施形態に係る蒸着源の断面図である。蒸着源112は、収納容器120、加熱部122、蒸着ホルダ124、メッシュ状の金属板128、及び一対のガイド板132を有する。
収納容器120は蒸着する材料を保持する部材である。収納容器120として、例えば坩堝などの部材を用いることができる。収納容器120は加熱部122の内部において、取り外し可能に保持されている。収納容器120は、例えばタングステンやタンタル、モリブデン、チタン、ニッケルなどの金属やその合金を含むことができる。又は、収納容器120は、アルミナや窒化ホウ素、酸化ジリコニウムなどの無機絶縁物を含むことができる。
加熱部122は蒸着ホルダ124の内部において、取り外し可能に保持されている。加熱部122は、抵抗加熱方式で収納容器120を加熱する構成を有する。具体的には、加熱部122はヒータ126を有する。ヒータ126に通電することで、加熱部122が加熱され、収納容器120内の材料が加熱されて気化する。気化した材料は、収納容器120の開口部130から収納容器120の外に出射される。開口部130を覆うように配置されたメッシュ状の金属板128は、突沸した材料が収納容器120の外に放出されることを抑制する。加熱部122及び蒸着ホルダ124は、収納容器120と同様の材料を含むことができる。
一対のガイド板132は、蒸着源112の上部に設けられる。ガイド板132の少なくとも一部は、収納容器120の側面又は鉛直方向に対して傾いている。ガイド板132の傾きによって、材料の蒸気の広がる角度(以下、射出角度)が制御され、蒸気の飛翔方向に指向性を持たせることができる。射出角度は二つのガイド板132のなす角度θe(単位°)によって決まる。角度θeは被蒸着基板104の大きさ及び蒸着源112と被蒸着基板104との距離などによって適宜調整される。角度θeは、例えば40°以上80°以下、50°以上70°以下、典型的には60°である。ガイド板132の傾いた表面によって形成される面が臨界面160a、160bである。材料の蒸気は、ほぼ臨界面160a、160bに挟まれる空間を飛翔する。図示しないが、蒸着源112がポイントソースの場合、ガイド板132は円錐の表面の一部であってもよい。
蒸着する材料はさまざまな材料から選択することができ、有機化合物又は無機化合物のいずれであってもよい。有機化合物としては、例えば発光性の材料又はキャリア輸送性の有機化合物を用いることができる。無機化合物としては、金属、その合金、又は金属酸化物などを用いることができる。一つの収納容器120に複数の材料を充填し、成膜を行ってもよい。図示しないが、複数の蒸着源を用い、異なる材料を同時に加熱できるよう、蒸着チャンバ100を構成してもよい。
[蒸着マスク300の構成]
図4〜図6を用いて、本発明の一実施形態に係る蒸着マスク300の構成について説明する。図4は、本発明の一実施形態に係る蒸着マスクの上面図である。蒸着マスク300は薄膜状のマスク箔310、保持枠330、及び接続部材350を有する。マスク箔310には、マスク箔310を貫通する複数の開口311が設けられている。マスク箔310の開口311以外の領域を非開口部という。非開口部は各々の開口311を囲む。図4の丸枠の部分拡大図に示すように、開口311は複数の開口311pを含む。複数の開口311pは表示装置の画素ピッチに合わせて配列されている。
図4〜図6を用いて、本発明の一実施形態に係る蒸着マスク300の構成について説明する。図4は、本発明の一実施形態に係る蒸着マスクの上面図である。蒸着マスク300は薄膜状のマスク箔310、保持枠330、及び接続部材350を有する。マスク箔310には、マスク箔310を貫通する複数の開口311が設けられている。マスク箔310の開口311以外の領域を非開口部という。非開口部は各々の開口311を囲む。図4の丸枠の部分拡大図に示すように、開口311は複数の開口311pを含む。複数の開口311pは表示装置の画素ピッチに合わせて配列されている。
保持枠330の周辺領域には複数の固定部390が設けられている。固定部390は、保持枠330の各辺に沿って設けられている。図4の例では、固定部390は、保持枠330の角部には設けられていない。換言すると、固定部390は、保持枠330の各辺の端部付近よりも中央部付近の方が密に設けられている。詳細は後述するが、保持枠330は、接着層500を介して第1層360と第2層370とが積層された積層構造を有している(図5及び図6参照)。固定部390は、第1層360と第2層370とを結合し、第1層360と第2層370との間にせん断力が加わったときに、第1層360と第2層370とが互いにずれることを抑制する。
蒸着時には、蒸着対象の被蒸着基板104における蒸着領域と開口311が重なり、被蒸着基板104における非蒸着領域と非開口部が重なるように、蒸着マスク300と被蒸着基板104とが位置合わせされる。材料の蒸気が開口311を通過して被蒸着基板104に到達することで、被蒸着基板104の蒸着領域に当該材料が堆積する。
保持枠330は、マスク箔310の周囲に設けられている。接続部材350はマスク箔310と保持枠330との間に設けられており、マスク箔310と保持枠330とを接続する。保持枠330に接する領域における接続部材350の第1外縁353は、接続部材350に接するマスク箔310の第2外縁313よりも外側にある。つまり、平面視において、マスク箔310と保持枠330とは重なっていない。上記の構成を換言すると、第1外縁353は第2外縁313を囲んでいる。ただし、平面視において、マスク箔310が保持枠330と重なっていてもよい。
図5は、本発明の一実施形態に係る蒸着マスクの断面図である。図5に示す断面図は、図4のA−A’線に沿った断面図である。図5に示すように、接続部材350は、マスク箔310の上において、マスク箔310の端部に沿って設けられている。接続部材350は、マスク箔310の端部からマスク箔310の外側に向かって突出している。なお、図4に示すように、開口311は複数の開口311pを含んでいるが、説明の便宜上、図5では開口311を1つの連続したものとして示した。
保持枠330は、マスク箔310の上面よりもさらに上方に設けられている。つまり、鉛直方向において、保持枠330の下端(第1面331)はマスク箔310の上端よりも上方に設けられている。また、保持枠330は、マスク箔310の第2外縁313よりもさらに外側に設けられている。つまり、水平方向において、保持枠330はマスク箔310よりも外側に設けられている。なお、上記の鉛直方向は、マスク箔310の主面に対して直交する方向である。水平方向は、マスク箔310の主面に平行な方向である。
保持枠330は、第1層360と第2層370とが積層された積層構造を有している。第1層360と第2層370とは、接着層500によって接着されている。以下の説明において、第1層360と第2層370とを特に区別する必要がない場合は、これらをまとめて保持枠330という。
接続部材350は、保持枠330の第1面331及び第3面335に接している。一方、保持枠330の第2面333には接続部材350は設けられていない。接続部材350は、保持枠330の第1面331のうちマスク箔310側の一部の領域と接している。同様に、接続部材350は、保持枠330の第3面335の下端から上端まで接している。
なお、接続部材350は保持枠330の第1面331に接していなくてもよい。つまり、接続部材350は保持枠330の第3面335だけに接していてもよい。また、接続部材350は、保持枠330の第3面335の上端まで達していなくてもよい。接続部材350は、第1層360及び第2層370の両方に接していることが好ましいが、第1層360だけに接していてもよい。
図5の点線で囲まれた領域を拡大した図を図6に示す。図6に示すように、第1層360と第2層370との間において、接着層500に加えて固定部390が設けられている。固定部390は、第1層360と第2層370とを結合している。なお、「結合している」は、接着層500による接着とは異なり、平面視における第1層360と第2層370との位置関係がずれないことを意味する。又は、「結合している」は、接着層500に比べて平面視における第1層360と第2層370との位置関係のずれが起きにくくすることを意味する。
具体的には、固定部390は第1層360と第2層370とが溶接された箇所である。つまり、固定部390は、第1層360の一部と第2層370の一部とが混合した領域である。固定部390と第1層360との接着強度(又は接合強度)及び固定部390と第2層370との接着強度(又は接合強度)は、接着層500と第1層360との接着強度及び接着層500と第2層370との接着強度よりも強い。つまり、第1層360と第2層370との間にせん断力が加わったときに、第1層360と第2層370とが互いにずれることを抑制する効果において、接着層500よりも固定部390の方がその効果が大きい。
固定部390は、第1層360と第2層370とが溶接された箇所である構成を例示したが、この構成に限定されない。固定部390は、溶接以外の方法で第1層360と第2層370とが結合された構成を有していてもよい。詳細は後述するが、第1層360及び第2層370の各々に、平面視において重なる貫通孔が設けられており、当該貫通孔にピン又はリベットなどの固定部材を差し込むことで第1層360及び第2層370を固定してもよい。この場合、上記の貫通孔及び固定部材を併せて固定部ということができる。
図6に示すように、接続部材350は、保持枠330の第3面335の下端から第1外縁353まで、保持枠330に接している。換言すると、保持枠330の鉛直下方(保持枠330の下方において、平面視で保持枠330と重なる領域)に位置する接続部材350の上面と保持枠330の下面との間に空間は形成されていない。第1外縁353は、接続部材350が保持枠330に接する領域のうち、接続部材350の外縁に対応する位置を指す。図6では、第1外縁353は、接続部材350が保持枠330の第1面331に接する領域において、蒸着マスク300の外側に向かう方向における端部である。また、第2外縁313は、マスク箔310が接続部材350に接する領域のうち、マスク箔310の外縁に対応する領域である。なお、図6では、マスク箔310の外縁付近に複数の開口315が設けられており、その複数の開口315の内部に接続部材350が入り込んでいる。
断面視において、接続部材350の下方の表面形状は、第1外縁353から第2外縁313に向かう階段状である。つまり、第1外縁353から出発して接続部材350の表面を移動して第2外縁313に向かう場合、当該移動点は、直線距離において第2外縁313から遠ざかることなく徐々に第2外縁313に近づく。換言すると、第1外縁353から第2外縁313までの間、接続部材350の表面は徐々に第2外縁313に近づく。さらに換言すると、第1外縁353から第2外縁313までの間、接続部材350の表面は、第2外縁313側から第1外縁353側に向かって突出しない。さらに換言すると、第1外縁353から第2外縁313までの接続部材350の表面は、蒸着マスク300の外側及び下方を向いており、上方を向いている箇所はない。
上記の構成において、マスク箔310の厚さd1は1μm以上20μm以下である。保持枠330の第1面331から、保持枠330の鉛直下方に位置する接続部材350の下端までの厚さd2は、10μm以上100μm以下である。接続部材350が保持枠330の第1面331と接する幅w1は、10μm以上100μm以下である。図6では、説明の便宜上厚さd1が厚さd2及び幅w1と同程度の大きさで表示されているが、上記のように、厚さd1は厚さd2及び幅w1に比べて約1桁小さい。
マスク箔310を用いて蒸着を行う場合、開口311の平面サイズが小さくなると、マスク箔310自体の厚みにより、開口311のパターンの周辺部分に対応する被蒸着基板104に蒸着される材料の厚さが当該パターン中央部分に対応する被蒸着基板104に蒸着される材料の厚さよりも薄くなってしまう、又は当該パターンの周辺部分に対応する被蒸着基板104に材料が蒸着されない場合がある。
例えば、蒸着マスク300を用いて被蒸着基板104の画素領域に発光材料を蒸着した場合にこのような現象が起きると、開口311の周辺部分に対応する画素領域の周辺部分における発光強度が低下する、「ケラレ」という現象が生じてしまう場合がある。つまり、狙いの蒸着領域の全体に材料が均一に付着せず、蒸着不良が発生する場合がある。
このため、高精細な表示装置を作製する場合には、マスク箔310自体の厚みを小さくすることが好ましい。マスク箔310は、例えば、金属フィルムにエッチングを施し、開口を形成して作製されてもよく、開口311のパターンに応じたマスクパターンが形成された基材表面に金属膜を形成することで作製されてもよい。後者の場合、例えば電鋳めっき法によって金属膜を形成することが可能である。電鋳めっき法によってマスク箔310を形成することで、マスク箔310の厚さd1を1μm以上20μm以下にすることができる。
また、保持枠330として、例えば金属枠を用いることができる。この場合、保持枠330の剛性を高くするために、保持枠330の板厚を大きくすることが好ましい。しかし、蒸着マスク300全体の重量が増加してしまうため、保持枠330の板厚は1mm〜数mm程度が好適である。このような板厚の板材は、圧延ロールの形態で供給されるため、切り出した板材には円弧状のロール歪みが残っていることが多い。蒸着マスク300には平坦性が求められるため、ロール歪みを除去する必要がある。ここでは、第1層360及び第2層370として、切り出した板材をそれぞれ表裏逆に重ね、接着層500を介してこれらの板材を貼り合わせることで、ロール歪みを相殺し、平坦性を確保している。
また、上記のような構成において、保持枠330とマスク箔310とを、例えばスポット溶接、リベット留め、接着などの方法で固定しようとすると、マスク箔310の引っ張り応力が大きい場合、接合箇所とそうでない箇所との間で歪みが生じる、又は当該歪みによって薄膜部分が破損するといった不良が起きる場合がある。また、マスク箔310が薄膜の場合は、それ自体の熱容量が小さく、溶接によって発生する熱で即座に溶融してしまうため、保持枠330とマスク箔310との良好な接合を得ることが難しい。本実施形態によると、保持枠330とマスク箔310との間を、接続部材350を用いて均一に接合することができる。
[本発明に至る過程で確認された問題点]
ここで、図25を用いて、本発明に至る過程で確認された問題点について説明する。なお、以下に示す問題点は、本発明に至る過程において、発明者の鋭意研究によって新たに見出された課題であって、蒸着マスクの問題点として一般的に知られた問題点ではない。以下の説明において、上記の実施形態と同じ構成及び製造方法については、説明を省略する場合がある。
ここで、図25を用いて、本発明に至る過程で確認された問題点について説明する。なお、以下に示す問題点は、本発明に至る過程において、発明者の鋭意研究によって新たに見出された課題であって、蒸着マスクの問題点として一般的に知られた問題点ではない。以下の説明において、上記の実施形態と同じ構成及び製造方法については、説明を省略する場合がある。
図25は、本発明に至る過程で確認された問題点を説明する図である。図25に示すように、本発明に至る前の蒸着マスク300Zでは、保持枠330Zに含まれる第1層360Zと第2層370Zとは接着層500Zによって接着されており、図6に示すような固定部390は設けられていなかった。接着層500Zの主材料は樹脂なので、接着層500Zは弾性を有する。また、1mm〜数mm程度という保持枠330Zの板厚は、マスク箔310Zの応力を支えるには必要十分である。しかし、接着層500Zによって接着された第1層360Z及び第2層370Zによって当該板厚を実現する場合、マスク箔310Zの応力が接着層500Zに作用してしまう。その結果、蒸着マスク300Zにおいて、第1層360Zと第2層370Zとの間にせん断力が加わり、図25に示すように第1層360Zと第2層370Zとが互いにずれてしまう場合がある。
上記のように、第1層360Zと第2層370Zとの間でせん断方向にずれが生じると、実質的に保持枠330Zの板厚の1/2程度(第1層360Z)しかマスク箔310Zの応力を支える作用に寄与しない。その結果、保持枠330Zがマスク箔310の応力に耐えられなくなり、保持枠330Zは平面視で歪みを生じてしまう(図22参照)。
なお、上記の課題は、本発明に至る過程で発明者らによって見出されたものである。
このような課題に対して、本実施形態に係る蒸着マスク300のように、保持枠330の第1層360と第2層370とが固定部390によって結合されていることで、第1層360と第2層370との間にせん断力が加わったときに、第1層360と第2層370とが互いにずれることを抑制することができる。
また、接続部材350が保持枠330の第1面331及び第3面335に接していることで、接続部材350と保持枠330との接着強度を向上させることができる。また、接続部材350がマスク箔310の開口315の内部に入り込んでいることで、接続部材350とマスク箔310との接着強度を向上させることができる。
蒸着マスク300では、マスク箔310の歪みを抑制するために、マスク箔310が強く引っ張られた状態で保持枠330に貼り付けられる。その結果、マスク箔310と接続部材350との間、及び保持枠330と接続部材350との間には強い応力がかかる。しかし、上記のように接続部材350と保持枠330との接着強度、及び接続部材350とマスク箔310との接着強度が向上しているため、これらが剥がれてしまうことを抑制できる。
[蒸着マスク300の製造方法]
図7〜図17を用いて、本発明の一実施形態に係る蒸着マスク300の製造方法について説明する。図7〜図17は、本発明の一実施形態に係る蒸着マスクの製造方法を示す断面図である。
図7〜図17を用いて、本発明の一実施形態に係る蒸着マスク300の製造方法について説明する。図7〜図17は、本発明の一実施形態に係る蒸着マスクの製造方法を示す断面図である。
図7に示すように、接着層500を介して接着された第1層360及び第2層370を含む保持枠330の第1面331上及び第2面333上に、開口411が設けられたレジストマスク410を形成する。開口411は保持枠330の第1面331側だけに設けられており、第2面333側には設けられていない。そして、開口411によって露出された保持枠330の第1面331上に剥離層420を形成する。なお、剥離層420は、後の工程で、剥離層420上に形成された接着層460及び支持基板470(図14参照)を剥離するための層である。剥離層420を「第1剥離層」という場合がある。剥離層420としてめっき層を用いることができる。例えば、図7に示すように開口411によって露出された保持枠330の上に選択的に剥離層420を形成する場合、保持枠330に通電する電解めっき法によって剥離層420を形成することができる。
保持枠330として、ステンレス等の金属基板、シリコン基板、ガラス基板、又は石英基板などの剛性を有する基板が用いられる。例えば、保持枠330の板厚は、300μm以上3mm以下、好ましくは500μm以上2mm以下である。
剥離層420として、めっき層を用いることができる。当該めっき層として用いられる材料は特に限定しないが、例えばニッケル(Ni)を用いることができる。剥離層420は、電解めっき法又は無電解めっき法を用いて形成することができる。
次に、図8に示すように、レジストマスク410を剥離することで、保持枠330の第1面331上に剥離層420が選択的に形成された構造を得る。換言すると、上記の工程によって、第1面331の一部を露出するように剥離層420を形成する。
なお、図7の工程において、無電解めっき法によって開口411内部及びレジストマスク410の上にめっき層を形成し、レジストマスク410の剥離によって、レジストマスク410の上に形成されためっき層を除去(リフトオフ)することで、図8に示す剥離層420を形成してもよい。
次に、図9に示すように、保持枠330の第1面331上及び第2面333上にレジストマスク430を形成する。第1面331及び第2面333に設けられたレジストマスク430の各々は、平面視においてほぼ同じ領域に形成される。レジストマスク430は、平面視において、図4及び図5の保持枠330と重なる領域に形成される。レジストマスク430は剥離層420を覆っている。換言すると、平面視において、剥離層420の端部はレジストマスク430の端部よりもレジストマスク430の内側の領域に存在する。さらに換言すると、平面視において、剥離層420はレジストマスク430の内側に存在する。さらに換言すると、レジストマスク430は、剥離層420が露出されないようにパターニングされる。
次に、図10に示すように、レジストマスク430をマスクとして、第1面331側及び第2面333側から保持枠330をエッチングし、レジストマスク430を除去する。図10では、保持枠330の一部の領域だけが表示されているが、このエッチングによって、図4及び図5に示す保持枠330が形成される。つまり、図10において、端部405は保持枠330の内縁に相当し、端部407は保持枠330の外縁に相当する。
この工程において、保持枠330のエッチングはウェットエッチングによって行われる。ただし、当該エッチングはドライエッチングによって行われてもよい。保持枠330のエッチングをドライエッチングによって行う場合、レジストマスク430は第1面331又は第2面333の一方だけに形成されていればよい。又は、保持枠330の形成方法は上記のエッチングに限定されず、ダイシングなどの機械的な方法によって行われてもよい。
次に、図11に示すように、接着層440を用いて、加工された保持枠330を支持基板450に貼り付ける。接着層440及び支持基板450は、保持枠330の第2面333側に貼り付けられる。接着層440は引っ張られた状態で支持基板450に貼り付けられ、その状態で保持枠330が接着層440に貼り付けられる。換言すると、保持枠330は引張応力を有する接着層440に貼り付けられる。なお、支持基板450は剛性を有する基板である。
接着層440として、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、及びシロキサン樹脂などの樹脂層が用いられる。接着層440として樹脂層が用いられる場合、例えば接着層440にレーザ照射を行うことで、支持基板450と接着層440とを分離することができる。接着層440として、樹脂層以外に金属層、酸化金属層、又は無機絶縁層などの無機層が用いられてもよい。
図11に示す状態で、保持枠330をマスクとして接着層440をエッチングする。接着層440のエッチングはウェットエッチングによって行われる。ただし、当該エッチングはドライエッチングによって行われてもよい。この接着層440のエッチングの後に支持基板450を接着層440から剥離することで、図12に示すような構成が得られる。なお、接着層440は保持枠330の第2面333を覆っている。平面視において、保持枠330及び接着層440は略同一のパターンである。ただし、上記の接着層440のエッチングによって、保持枠330の第2面333の端部は接着層440から露出されていてもよい。
次に、図13に示すように、保持枠330の第1面331側に、接着層460を用いて支持基板470を貼り付ける。ここで、接着層460は弾性を有しているため、図13に示すように、接着層460は剥離層420の下面421だけでなく剥離層420の側面423にも接するように貼り付けられる。図13では、接着層460は、剥離層420から露出された保持枠330の第1面331にも貼り付けられている。なお、接着層460は導電性を有していてもよいが、絶縁性であってもよい。
なお、図13では、接着層460が保持枠330の第1面331の一部に貼り付けられた構成を例示したが、この構成に限定されない。例えば、接着層460と保持枠330との間に間隙がある状態で接着層460及び支持基板470が保持枠330に貼り付けられた場合であっても、保持枠330と接着層460との間の距離が剥離層420の厚さよりも小さければよい。換言すると、接着層460及び支持基板470が保持枠330に貼り付けられた状態において、接着層460が剥離層420の側面423の一部に接していればよい。特に、この状態において、接着層460が剥離層420の側面423のうち下面421側の領域に接していればよい。
次に、図13に示す状態で接着層460をエッチングすることで、図14に示す状態が得られる。接着層460のエッチングはウェットエッチングによって行われる。図13に示す状態で接着層460をウェットエッチングすると、接着層460のエッチングは、接着層460と保持枠330の第1面331とが接触した端部461から開始される。接着層460のエッチングは、端部461から接着層460の膜厚方向及び第1面331に平行な方向に進行する。その結果、図14に示すように、接着層460及び剥離層420によって階段状の構造体が形成される。つまり、接着層460の上面465の一部が剥離層420から露出された構成が得られる。なお、接着層460は保持枠330と支持基板470とを接着する層であるが、後の工程で、支持基板470を保持枠330から剥離するための層である。接着層460を「第2剥離層」という場合がある。
ここで、接着層460をウェットエッチングでエッチングする場合、保持枠330の第2面333に設けられた接着層440がエッチングされないように工夫する必要がある。例えば、接着層460のエッチングの前に接着層440を硬化してもよい。又は、接着層440として、接着層460のエッチャントに対するエッチング耐性が高い材料を用いてもよい。接着層440及び接着層460の各々として、異なる材料が用いられることで、例えば、接着層440及び接着層460を1回の硬化処理(例えば熱処理)で硬化することができる。
次に、接着層460から支持基板470を剥離することで、図15に示す構成が得られる。図15の状態において、接着層460及び剥離層420の各々の端部から保持枠330の仮想端部409までの距離(例えばd4、d5)が、接着層460の下面463から保持枠330に向かって徐々に大きくなっている。図15の状態では、接着層460の側面と仮想端部409までの距離d4は接着層460の厚さ方向に一定であり、剥離層420の側面と仮想端部409までの距離d5は剥離層420の厚さ方向に一定である構成を例示したが、この構成に限定されない。例えば、接着層460の側面と仮想端部409との距離d4が、接着層460の厚さ方向に一定ではない場合、接着層460の下面463から保持枠330に向かって、接着層460の側面と仮想端部409との距離d4が徐々に大きくなっていればよい。同様に、剥離層420の側面と仮想端部409との距離d5が、剥離層420の厚さ方向に一定ではない場合、接着層460から保持枠330に向かって、剥離層420の側面と仮想端部409との距離d5が徐々に大きくなっていればよい。
図15に示す状態を形成した後に、開口311、315が設けられたマスク箔310を接着層460に貼り付ける(図16参照)。なお、図示しないが、この工程においてマスク箔310は支持基板に貼り付けられた状態で接着層460に貼り付けられる。なお、マスク箔310は導電性を有していてもよいが、前述しためっき工程の際、マスク箔310を介することなく接続部材510を成長させるために通電する手段があれば、マスク箔310は絶縁性であってもよい。マスク箔310は引っ張られた状態で支持基板に貼り付けられている。つまり、マスク箔310に引張応力が発生した状態で、マスク箔310が支持基板に貼り付けられている。マスク箔310の保持枠330側の面にはレジストマスク480が形成されている。レジストマスク480は、マスク箔310の内部の領域に設けられている。レジストマスク480は、開口311が設けられた領域にも形成されている。一方で、レジストマスク480は開口315が形成された領域を露出する。レジストマスク480は、この後の工程で接続部材350が形成される領域以外の領域を保護するために設けられる。
図16に示す状態で、少なくともマスク箔310に通電する電解めっき法(又は、電鋳めっき法)によって、図17に示すように接続部材350を形成することができる。つまり、接続部材350はめっき層である。接続部材350は、剥離層420から露出された保持枠330の第1面331の一部、剥離層420の側面423、剥離層420から露出された接着層460の上面465の一部、接着層460の側面467、保持枠330の第3面335、及びマスク箔310の表面に接している。この状態において、接続部材350と保持枠330との間には、剥離層420及び接着層460は設けられていない。換言すると、図17の状態において、保持枠330の鉛直下方において、接続部材350と保持枠330との間には、その後の工程で剥離される部材(この例では、剥離層420及び接着層460)は設けられていない。つまり、接続部材350の上面357は保持枠330の第1面331に接している。
なお、接続部材350は必ずしも保持枠330に接している必要はなく、接続部材350と保持枠330との間に、蒸着マスク300の製造工程において、保持枠330から剥離する必要がない部材が保持枠330の第1面331に設けられていてもよい。
電解めっき法によって接続部材350を形成する場合、保持枠330の第2面333には接着層440が設けられているため、保持枠330の第2面333側には接続部材350は形成されない。
なお、接続部材350は、無電解めっき法によって形成されてもよい。また、接続部材350はめっき層以外のものであってもよい。例えば、接続部材350は、はんだ又は樹脂などを含んでもよい。
図17に示す状態から、剥離層420、接着層460、及びマスク箔310の外側の領域を下方に剥がし、接着層440を上方に剥がすことで、図6に示す蒸着マスク300を形成することができる。換言すると、剥離層420及び接着層460を除去して、保持枠330の第1面331を露出し、剥離層420及び接着層460と接して形成された接続部材350の表面を露出することで、蒸着マスク300を形成することができる。上記の構成を有することで、図17の状態において、剥離層420、接着層460、及びマスク箔310の外側の領域を下方に剥がす場合に、これらの部材は接続部材350に引っ掛かることなく下方に剥がされる。したがって、接続部材350にバリが発生することを抑制できる。その結果、蒸着物質の回り込みに起因する隣接する画素間の混色や発光ボケなどを抑制することができる。
〈第2実施形態〉
図18及び図19を用いて、本発明の一実施形態に係る蒸着マスクについて説明する。図18は、本発明の一実施形態に係る蒸着マスクの上面図である。図19は、本発明の一実施形態に係る蒸着マスクの断面図である。図19は、図18のB−B’線に沿った断面図である。
図18及び図19を用いて、本発明の一実施形態に係る蒸着マスクについて説明する。図18は、本発明の一実施形態に係る蒸着マスクの上面図である。図19は、本発明の一実施形態に係る蒸着マスクの断面図である。図19は、図18のB−B’線に沿った断面図である。
図18及び図19に示すように、蒸着マスク300Aは、格子状の保持枠330Aの各々の窓の部分に接続部材350A及びマスク箔310Aが設けられている。各々のマスク箔310Aには、開口311Aが設けられている。それぞれの開口311Aには、図4で説明した開口311pと同様に、複数の開口が表示装置の画素ピッチに合わせて配列されている。図4及び図5では、1つの保持枠330に1つの開口が設けられており、その開口の内部に接続部材350及びマスク箔310が設けられた構成を例示したが、図18及び図19では、1つの保持枠330Aに複数の開口が設けられ、各々の開口の内部に接続部材350A及びマスク箔310Aが設けられている。
図18及び図19に示すように、格子状の保持枠330Aは桟部337A及び枠部339Aを有する。桟部337Aは、保持枠330A(又は枠部339A)の各辺のうち、互いに向かい合う辺の間を結ぶように設けられている。枠部339Aは桟部337Aの外周を囲んでいる。図18に示す例では、保持枠330Aの短辺に平行する桟部337Aが保持枠330Aの長辺に沿って等間隔に5本設けられており、当該長辺に平行する桟部337Aが当該短辺の中央部付近に1本設けられている。
固定部390Aは、桟部337Aと枠部339Aとの交点部分に設けられている。図4及び図5と同様に、固定部390Aは、保持枠330Aの各辺に沿って設けられている。図18及び図19の例では、固定部390Aは、保持枠330Aの角部には設けられていない。換言すると、固定部390Aは、保持枠330Aの各辺の端部付近よりも中央部付近の方が密に設けられている。
図18及び図19では、接続部材350Aによって囲まれた領域に1つの開口311Aが設けられた構成を例示したが、この構成に限定されない。図4及び図5のように、接続部材350Aによって囲まれた領域に複数の開口311Aが設けられてもよい。
〈第3実施形態〉
図20を用いて第3実施形態に係る蒸着マスク300Bについて説明する。図20に示す蒸着マスク300Bは、図18に示す蒸着マスク300Aと類似しているが、固定部390Bが設けられた位置が蒸着マスク300Aと相違する。図20に示すように、蒸着マスク300Bでは、図18の蒸着マスク300Aの固定部390Aに加えて、保持枠330Bの短辺において、桟部337Bと枠部339Bとの交点部分と、枠部339Bの角部との間にも固定部390Bが設けられている。
図20を用いて第3実施形態に係る蒸着マスク300Bについて説明する。図20に示す蒸着マスク300Bは、図18に示す蒸着マスク300Aと類似しているが、固定部390Bが設けられた位置が蒸着マスク300Aと相違する。図20に示すように、蒸着マスク300Bでは、図18の蒸着マスク300Aの固定部390Aに加えて、保持枠330Bの短辺において、桟部337Bと枠部339Bとの交点部分と、枠部339Bの角部との間にも固定部390Bが設けられている。
〈第4実施形態〉
図21を用いて第4実施形態に係る蒸着マスク300Cについて説明する。図21に示す蒸着マスク300Cは、図20に示す蒸着マスク300Bと類似しているが、固定部390Cが設けられた位置が蒸着マスク300Bと相違する。図21に示すように、蒸着マスク300Cでは、図20の蒸着マスク300Bの固定部390Bに加えて、枠部339Cの角部、保持枠330Cの中央部付近において縦横に延びる桟部337Cの交点部分、及び保持枠330Cの長辺の中央付近において桟部337Cと枠部339Cとの交点部分のうち隣接する交点部分の間にも固定部390Cが設けられている。
図21を用いて第4実施形態に係る蒸着マスク300Cについて説明する。図21に示す蒸着マスク300Cは、図20に示す蒸着マスク300Bと類似しているが、固定部390Cが設けられた位置が蒸着マスク300Bと相違する。図21に示すように、蒸着マスク300Cでは、図20の蒸着マスク300Bの固定部390Bに加えて、枠部339Cの角部、保持枠330Cの中央部付近において縦横に延びる桟部337Cの交点部分、及び保持枠330Cの長辺の中央付近において桟部337Cと枠部339Cとの交点部分のうち隣接する交点部分の間にも固定部390Cが設けられている。
なお、図21において、保持枠330Cの長辺において固定部390Cが多く設けられている側の長辺(図21の下側の長辺)が、蒸着時に保持枠330Cの下部側(移動機構110が設けられた側)に位置する。換言すると、蒸着マスク300Cを、その主面が重力方向と平行になるように配置した状態において、保持枠330Cの下辺側の固定部390Cは、保持枠330Cの上辺側の固定部390Cの数よりも多い。
〈第5実施形態〉
上記の第2実施形態〜第4実施形態に係る蒸着マスク300A〜300Cについて、第1層360Zと第2層370Zとの間に固定部390Zが設けられていない蒸着マスク300Z(図26参照)と比較して、それぞれの歪み量を評価した結果について説明する。なお、以下の説明において、各実施形態の部材を区別する必要がない場合は、符号の後のアルファベットを省略して記載する。
上記の第2実施形態〜第4実施形態に係る蒸着マスク300A〜300Cについて、第1層360Zと第2層370Zとの間に固定部390Zが設けられていない蒸着マスク300Z(図26参照)と比較して、それぞれの歪み量を評価した結果について説明する。なお、以下の説明において、各実施形態の部材を区別する必要がない場合は、符号の後のアルファベットを省略して記載する。
図22は、蒸着マスクの歪みの方向を示す図である。蒸着マスク300について、歪み量を計算したところ、図22に示すように各蒸着マスク300について短辺301側及び長辺303側ともにマスク箔310の応力によって蒸着マスク300の内側に変位が生じている計算結果が得られた。この変位の量は、短辺301及び長辺303のそれぞれの中央部付近で最も大きくなっている。つまり、蒸着マスク300では、短辺301及び長辺303ともに弓型の歪みが発生している。以下の説明において、短辺301が短辺301に直交する方向に向かって変位することを短辺弓型歪み305といい、長辺303が長辺303に直交する方向に向かって変位することを長辺弓型歪み307という。図22で示された点線は、歪みが生じていない場合の短辺(短辺基準線308)及び長辺(長辺基準線309)である。
実際の製造工程においては、図1及び図2に示すように、蒸着マスク300を被蒸着基板104の被蒸着面に密着するように配置し、これらを垂直又は垂直に近い状態に立てて保持する。歪み量の計算は、蒸着マスク300を垂直に立てた状態を想定して行われた。歪み量の計算結果を表1に示す。
表1において、比較例は、図25に示すように第1層360Zと第2層370Zとの間に固定部が設けられていない蒸着マスク300Z(図25及び図26参照)に対する計算結果である。比較例では、短辺弓型歪み及び長辺弓型歪みの各々の最大値はそれぞれの辺の中央部に現れ、それらの歪み量は長辺基準線309から蒸着マスク300の内側に向かって9μm、短辺基準線308から当該内側に向かって18μmであった。マスク箔310に面内均一に収縮方向の応力が生じている場合、長辺303に平行な方向の変位が大きくなるため、上記のように短辺弓型歪みの量が長辺弓型歪みの量よりも大きくなる。
実施例2は、図18に示すように、第1層360Aと第2層370Aとの間に固定部390Aが設けられた蒸着マスク300Aに対する計算結果である。実施例2においても、短辺弓型歪み及び長辺弓型歪みの各々の最大値はそれぞれの辺の中央部に現れ、それらの歪み量は長辺基準線309から蒸着マスク300の内側に向かって5.3μm、短辺基準線308から当該内側に向かって11.9μmであった。比較例に対して実施例2では、短辺側で歪み量が約34%低減し、長辺側で歪み量が約41%低減した。
実施例3は、図20に示すように、第1層360Bと第2層370Bとの間に固定部390Bが設けられた蒸着マスク300Bに対する計算結果である。実施例3においても、短辺弓型歪み及び長辺弓型歪みの各々の最大値はそれぞれの辺の中央部に現れ、それらの歪み量は長辺基準線309から蒸着マスク300の内側に向かって5.4μm、短辺基準線308から当該内側に向かって10.83μmであった。実施例2に対して実施例3では、短辺側で歪み量が約9%低減し、長辺側については有意差がない。
実施例4は、図21に示すように、第1層360Cと第2層370Cとの間に固定部390Cが設けられた蒸着マスク300Cに対する計算結果である。実施例4においても、短辺弓型歪み及び長辺弓型歪みの各々の最大値はそれぞれの辺の中央部に現れ、それらの歪み量は長辺基準線309から蒸着マスク300の内側に向かって4.99μm、短辺基準線308から当該内側に向かって10.85μmであった。実施例3に対して実施例4では、短辺側については有意差がなく、長辺側についてはで歪み量が約8%低減した。
比較例に対して、実施例2、実施例3、及び実施例4はその順で固定部390の点数が増加しており、それにつれて変位量の抑制は当然効果を増しているが、前述の計算結果から、固定点の位置と変位量抑制の効果について、以下のような傾向があると考えられる。
実施例3と実施例4との対比から、保持枠330の角部に配置された固定部390は、少なくとも短辺側の変位量を抑制する効果を奏さなかった。当該角部は、水平方向及び垂直方向に連続して延びている保持枠330が交差する箇所であるため、固定部390の有無に拘わらず歪みが抑制される傾向があると考えられる。
比較例と実施例1との対比から、枠部339と桟部337の交点部分に配置された固定部390は、短辺側及び長辺側ともに変位量を抑制する良好な効果を奏すると考えられる。
実施例2と実施例3との対比、実施例3と実施例4との対比から、枠部339と桟部337との交点部分以外に配置された固定部390は、より枠部339の各辺の中央に近い領域に配置されることで、変位量を抑制する良好な効果を奏すると考えられる。これは、実施例3において保持枠330Bの左右の短辺に沿って配置された固定部390Bと、実施例4において保持枠330Cの下の長辺に沿って配置された固定部390Cとを根拠としている。
以上のように、第1層360と第2層370との間に固定部390が設けられることで、短辺側及び長辺側ともに歪みを抑制することができる。さらに、固定部390が保持枠330の辺の端部付近よりも中央部付近に設けられた方が、歪みを抑制する効果が大きいことが判った。
〈第6実施形態〉
図23を用いて第6実施形態に係る蒸着マスク300Dについて説明する。図23に示す蒸着マスク300Dは、図6に示す蒸着マスク300に類似しているが、蒸着マスク300Dの固定部420Dの構造が蒸着マスク300の固定部390の構造と異なる。
図23を用いて第6実施形態に係る蒸着マスク300Dについて説明する。図23に示す蒸着マスク300Dは、図6に示す蒸着マスク300に類似しているが、蒸着マスク300Dの固定部420Dの構造が蒸着マスク300の固定部390の構造と異なる。
図23に示すように、第1層360D、第2層370D、及び接着層500Dの各々に、それぞれの層を貫通する貫通孔342Dが設けられている。そして、貫通孔342Dにピン344Dが挿入されている。ピン344Dは剛性を有する部材である。図23の構造では、ピン344Dが貫通孔342Dに挿入されることで、第1層360Dと第2層370Dとが結合される。貫通孔342Dは平面視で円状に設けられており、ピン344Dのうち貫通孔342Dに挿入される挿入部は、平面視で貫通孔342Dと同じ形状を有している。ピン344Dが貫通孔342Dに挿入された状態で、ピン344Dが少なくとも第1層360D、第2層370D、及び接着層500Dのいずれかと接着されている。貫通孔342D及びピン344Dを併せて固定部420Dということができる。
上記のように、貫通孔342Dにピン344Dが挿入されていることで、上記の実施形態と同様に、第1層360Dと第2層370Dとの間にせん断力が加わったときに、第1層360Dと第2層370Dとが互いにずれることを抑制することができる。
図23では、貫通孔342Dに挿入される部材としてピン344Dを例示したが、この構成に限定されない。例えば、ピンの代わりに貫通孔342Dにリベットが挿入されてもよい。また、図23では、第1層360D及び第2層370Dの両方に、各々を貫通する貫通孔が設けられた構成を例示したが、この構成に限定されない。例えば、第1層360D及び第2層370Dの一方に貫通孔が設けられ、それらの他方に凹部(又は有底孔)が設けられていてもよい。この場合、ピン344Dは貫通孔を貫通して、凹部の内部に達するように設けられる。貫通孔342Dの平面視における形状は円状に限定されず、多様な形状を採用することができる。
〈第7実施形態〉
第1実施形態〜第4実施形態に係る蒸着マスク300は表示装置200を製造するために用いることができる。第7実施形態に係る表示装置200として、それぞれ有機発光素子(以下、発光素子)を有する複数の画素が絶縁基板202上に形成された有機EL表示装置の製造方法について説明する。なお、上記の実施形態で述べた内容については省略することがある。
第1実施形態〜第4実施形態に係る蒸着マスク300は表示装置200を製造するために用いることができる。第7実施形態に係る表示装置200として、それぞれ有機発光素子(以下、発光素子)を有する複数の画素が絶縁基板202上に形成された有機EL表示装置の製造方法について説明する。なお、上記の実施形態で述べた内容については省略することがある。
[アレイ基板の構成]
図24は、本発明の一実施形態に係る表示装置の上面図である。表示装置200は絶縁基板202を有し、その上に複数の画素204及び画素204を駆動するための駆動回路206(ゲート側駆動回路206a、ソース側駆動回路206b)が設けられている。絶縁基板202は、例えば、ガラス基板や樹脂基板である。複数の画素204は周期的に配置され、これらによって表示領域205が定義される。各画素204には発光素子が蒸着によって形成される。
図24は、本発明の一実施形態に係る表示装置の上面図である。表示装置200は絶縁基板202を有し、その上に複数の画素204及び画素204を駆動するための駆動回路206(ゲート側駆動回路206a、ソース側駆動回路206b)が設けられている。絶縁基板202は、例えば、ガラス基板や樹脂基板である。複数の画素204は周期的に配置され、これらによって表示領域205が定義される。各画素204には発光素子が蒸着によって形成される。
駆動回路206は、表示領域205の周囲の周辺領域に配置される。パターニングされた導電膜で形成される種々の配線(図示しない)が、表示領域205及び駆動回路206から絶縁基板202の一辺へ延び、絶縁基板202の端部付近で表面に露出されることで、端子207が形成される。これらの端子207は図示しないフレキシブル印刷回路基板(FPC)と電気的に接続される。表示装置200を駆動するための各種信号が端子207を介して駆動回路206及び画素204に入力される。図示しないが、駆動回路206とともに、あるいはその一部の替わりに集積回路を有する駆動ICがさらに搭載されてもよい。
第1実施形態〜第4実施形態に係る蒸着マスク300は、上記の各画素204に対して発光素子を蒸着する際に用いられる。例えば図4に示す蒸着マスク300の開口311は、蒸着工程において絶縁基板202と蒸着マスク300とを重ねたときに、各画素204と重なる位置に設けられる。その状態で蒸着を行うことで、各画素204にのみ発光素子に含まれる材料を蒸着することができる。
本発明の実施形態として上述した各実施形態は、相互に矛盾しない限りにおいて、適宜組み合わせて実施することができる。また、各実施形態の表示装置を基にして、当業者が適宜構成要素の追加、削除もしくは設計変更を行ったもの、又は、工程の追加、省略もしくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。
本明細書においては、開示例として主にEL表示装置の場合を例示したが、他の適用例として、その他の自発光型表示装置、液晶表示装置、あるいは電気泳動素子などを有する電子ペーパ型表示装置など、あらゆるフラットパネル型の表示装置が挙げられる。また、中小型から大型まで、特に限定することなく適用が可能である。
上述した各実施形態の態様によりもたらされる作用効果とは異なる他の作用効果であっても、本明細書の記載から明らかなもの、又は、当業者において容易に予測し得るものについては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。
10:蒸着装置、 100:蒸着チャンバ、 102:ロードロック扉、 104:被蒸着基板、 108:ホルダ、 110:移動機構、 112:蒸着源、 114:シャッタ、 120:収納容器、 122:加熱部、 124:蒸着ホルダ、 126:ヒータ、 128:金属板、 130:開口部、 132:ガイド板、 160:臨界面、 200:表示装置、 202:絶縁基板、 204:画素、 205:表示領域、 206:駆動回路、 207:端子、 260:発光素子、 300:蒸着マスク、 301:短辺、 303:長辺、 308:短辺基準線、 309:長辺基準線、 310:マスク箔、 311、315:開口、 313:第2外縁、 330:保持枠、 331:第1面、 333:第2面、 335:第3面、 337A:桟部、 339A:枠部、 350:接続部材、 353:第1外縁、 357:上面、 360:第1層、 370:第2層、 390:固定部、 405、407:端部、 409:仮想端部、 410:レジストマスク、 411:開口、 420:剥離層、 421:下面、 423:側面、 430:レジストマスク、 440:接着層、 450:支持基板、 460:接着層、 461:端部、 463:下面、 465:上面、 467:側面、 470:支持基板、 480:レジストマスク、 500:接着層、 510:接続部材
Claims (6)
- 複数の開口が設けられた、薄膜状のマスク箔と、
接着層を介して第1層と第2層とが積層された積層構造を有し、前記マスク箔の周囲に設けられた保持枠と、
前記マスク箔と前記保持枠との間に設けられた接続部材と、を有し、
前記保持枠は、前記第1層と前記第2層との間にせん断力が加わったときに、前記第1層と前記第2層とが互いにずれることを抑制する固定部を複数有し、
前記固定部は、それぞれ前記保持枠に沿って設けられ、前記保持枠の辺の端部付近よりも中央部付近の方が密に設けられることを特徴とする、蒸着マスク。 - 複数の開口が設けられた、薄膜状のマスク箔と、
接着層によって接着された第1層及び第2層を含む積層構造を有し、前記マスク箔の周囲に設けられた保持枠と、
前記マスク箔と前記保持枠との間に設けられた接続部材と、を有し、
前記第1層と前記第2層とは固定部によって結合されており、
前記固定部は、前記保持枠に沿って設けられ、前記保持枠の辺の端部付近よりも中央部付近の方が密に設けられることを特徴とする、蒸着マスク。 - 前記蒸着マスクを立てて配置した状態において、前記保持枠の下辺側の前記固定部の数は、前記保持枠の上辺側の前記固定部の数よりも多いことを特徴とする、請求項1又は2に記載の蒸着マスク。
- 前記保持枠は、互いに向かい合う辺の間を結ぶように設けられた桟部及び前記桟部を囲む枠部をさらに有し、
前記複数の固定部の一部は、前記桟部と前記枠部との交点部分に配置されることを特徴とする、請求項1又は2に記載の蒸着マスク。 - 前記固定部は、前記第1層と前記第2層との間が溶接された箇所ことを特徴とする、請求項1又は2に記載の蒸着マスク。
- 前記固定部は、前記第1層と前記第2層とを共に貫通する貫通孔と、前記貫通孔内に設けられたピン、又はリベットを含むことを特徴とする、請求項1に記載の蒸着マスク。
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Cited By (2)
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CN116162894A (zh) * | 2023-02-28 | 2023-05-26 | 京东方科技集团股份有限公司 | 掩膜版及其制作方法 |
-
2019
- 2019-03-26 JP JP2019058649A patent/JP2020158826A/ja active Pending
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